Wiązania chemiczne - rodzaje i przykłady :)

WIĄZANIA CHEMICZNE ;)

Dzisiaj krótka lekcja na temat wiązań chemicznych pomiędzy atomami.

Wiązanie chemiczne jest to oddziaływanie występujące pomiędzy atomami, grupami atomów, jonami bądź cząsteczkami. 

Powstają one w wyniku oddziaływania ze sobą, przyjmowaniu lub uwspólnianiu elektronów walencyjnych atomów, które reagują ze sobą. 

  

Tworząc wiązanie atomy mogą razem współpracować, tworząc związek chemiczny, cząsteczkę a tym samym różne substancje, z którymi spotykamy się na co dzień. :)

Przypominając: elektrony walencyjne są to elektrony znajdujące się na ostatniej powłoce, najbardziej dostępne w tworzeniu wiązania, dlatego biorą one udział w oddziaływaniu ze sobą atomów.

 

Na załączonym obrazku widzimy, że w tym przypadku wiązania będą tworzone przez elektrony z ostatniej powłoki , czyli powłoki M ( elektrony walencyjne), ponieważ najłatwiej je "oderwać" , gdyż znajdują się najdalej od jądra.

ELEKTROUJEMNOŚĆ to zdolność atomów do przyciągania elektronów. (!)

Zasada powstawania wiązań:

Dwóch Panów wprowadziło teorię powstawania wiązań (Kossel i Lewis), stwierdzili oni, że pierwiastki tworząc wiązanie dążą do osiągnięcia oktetu ( bądź dubletu – tak jak hel) elektronów na powłoce walencyjnej. 

Dlaczego? Bo dążą do ideału, każdy pierwiastek tworząc wiązanie chce być tak jak gazy szlachetne(ostatnia grupa w układzie okresowym), które mają po 8 elektronów na ostatniej powłoce(2 elektrony w przypadku helu—WYJĄTEK!). 

Dlatego też każdy atom chce mieć 8 elektronów (tzw. oktet). Więcej niż 8 elektronów nikt już nie może przyjąć , jest to maksymalna liczba elektronów , które mogą znajdować się na powłoce walencyjnej. Atomy, chcąc „upodobnić” się do gazów szlachetnych tworzą wiązania na różne sposoby. Dzięki temu możemy wyróżnić wiązania takie jak:

  

 WIĄZANIE JONOWE

Polega na tym, że jeden pierwiastek, który jest mniej elektroujemny (nie lubi elektronów w przeciwieństwie do jego „kolegi”), oddaje swój elektron sąsiadowi, który z chęcią go przyjmie ( bo jest elektroujemny).

Atom, który oddaje swój elektron staje się jonem dodatnim (kationem), natomiast atom, który przyjmuje ten elektron staje się jonem ujemnym (anionem). Powstały minus i plus przyciągają siebie siłami elektrostatycznymi (tak jak magnes) i tworzą silne oddziaływanie, nazywane wiązaniem jonowym (!!!)

Np. NaCl

Sód (Na) oddaje swój elektron , stając się kationem Na⁺ , natomiast chlor (Cl) przyjmując elektron staje się anionem Cl^-. Jak możemy zauważyć Cl ma 7 elektronów, a przyjmując elektron Na, ostatecznie ma 8 elektronów (oktet!) , tak jak najbliżej położony gaz szlachetny. (Spójrz na układzie, który z gazów szlachetnych - ostatnia grupa w układzie okresowym leży najbliżej chloru).

A jak to wygląda w praktyce? :

Jeden atom daje w prezencie swój elektron sąsiadowi :)

Wiązanie jonowe występuje głównie w wyniku połączenia litowców i berylowców(I i II grupa w układzie okresowym) z tlenowcami i fluorowcami ( 16 i 17 grupa). 

Związki, w którym występuje wiązanie jonowe mają krystaliczną budowę, są dobrze rozpuszczalne w wodzie, przewodzą prąd elektryczny.

WIĄZANIE KOWALENCYJNE

Polega ono na utworzeniu wspólnej pary elektronów przez dwa atomy (żaden z atomów nie dostaje elektronów w prezencie, wszystko jest wspólne- tak jak w małżeństwie :) ). 

Dzięki temu oba atomy zdobywają konfiguracje gazów szlachetnych, czyli mają oktet bądź dublet elektronowy. Warunkiem powstania takiego wiązania jest obecność niesparowanego elektronu na ostatniej powłoce ( przynajmniej jeden elektron musi być sam , żeby móc stworzyć parę z elektronem sąsiada).

Wyróżniamy dwa typy wiązań kowalencyjnych :

a)      Niespolaryzowane

Występuje, kiedy różnica elektroujemności dwóch atomów równa się 0. Czyli między takimi samymi atomami. ( ponieważ jeśli jeden atom ma elektroujemność równą np. 3,5, więc drugi , który jest atomem tego samego pierwiastka również musi mieć 3,5, więc prosta matematyka 3,5-3,5=0 -  różnica elektroujemności)

Atomy tworzące to wiązanie mają tę samą parę elektronów- nazywa się to uwspólnieniem elektronów.

Przykłady: O₂ , Cl₂ , Br₂ i inne cząsteczki między tymi samymi atomami.

b)     Spolaryzowane

W tym przypadku sytuacja jest bardziej skomplikowana , ponieważ jeden z atomów tworzący to wiązanie jest bardziej elektroujemny (niewiele, ale jednak ma większą siłę) i ściąga utworzoną parę do siebie. Mimo więc, utworzenia wspólnej pary pomiędzy atomami, jeden z atomów (o większej elektroujemności) jest bardziej „łakomy” i zabiera słabszemu, drugiemu atomowi parę elektronową bardziej w swoją stronę, jednak ciągle ta para należy do każdego z nich.

Przykłady przedstawione są w tabeli:

WIĄZANIE METALICZNE 

 

Polega na przekształceniu atomów tego samego metalu lub atomów różnych metali w zbiór kationów i swobodnie poruszających się między nimi elektronów. Duże kationy utrzymują się w swoich położeniach, dzięki przyciąganiu elektrostatycznemu małych elektronów, które występują pomiędzy kationami.

 

Dzięki wiązaniom metalicznym, metale posiadają takie właściwości jak: dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne ( w wyniku ruchliwości elektronów swobodnie poruszających się) , połysk metaliczny(kiedy światło widzialne pada na elektrony, wykonują one drgania, promienie odbite mają taką samą częstotliwość jak promienie padające, co widzimy jako połysk) , plastyczność (brak uprzywilejowanych kierunków w krysztale).

Tak jak widzimy temat wiązań chemicznych nie jest taki straszny :)

Jeśli chciałbyś/chciałabyś poruszyć konkretny temat, masz pytania, problem z zadaniami? Pisz : chemia.na.6stke@gmail.com :)

Miłego dnia!